G3DP V2: High Fidelity Additive Manufacturing of Transparent Glass Structures across Scales

g3dpv2

Nomination

The Mediated Matter Group, MIT Media Lab

Glas hat durch seine Transparenz und seine überzeugenden Eigenschaften seit jeher in vielen Bereichen eine bedeutende Rolle in der Produkt- und architektonischen Gestaltung gespielt. Glasbläserei, Glaspresstechnik und andere Formungsverfahren zielten u.a. darauf ab, das Verhalten und die Funktionalität von Glas zu verbessern. Die Möglichkeiten, seine optischen und mechanischen Eigenschaften mit hoher dreidimensionaler Auflösung während der Herstellung präzise abzustimmen, blieben jedoch im Großen und Ganzen ein Ziel, für dessen Verwirklichung die Mittel fehlten.

Die Forschungsarbeit präsentiert ein generatives Fertigungsverfahren für optisch verzerrungsfreies, transparentes Glas mit wesentlichen Neuerungen wie zur Gänze transparenten Glaskonstruktionen in architektonischem Maßstab. 2014 begann die Mediated Matter Group am MIT Media Lab eine Reihe neuer generativer Fertigungstechnologien für geschmolzenes Glas zu entwickeln. Die aktuellste Enabling-Technologie bietet eine grundlegende Neuordnung der Systemarchitektur und Prozesssteuerung, die von den Materialeigenschaften und dem Verhalten von Silikatglas beeinflusst werden. Die Systemarchitektur bietet eine digital integrierte Temperaturregelung während des gesamten Glasverarbeitungsprozesses in Kombination mit einem neuartigen 4-Achsen-Bewegungssteuerungssystem, das ein Fertigungsverfahren zur Produktion von optisch verzerrungsfreien Glaskonstruktionen mit genau einstellbaren und kalkulierbaren mechanischen und optischen Eigenschaften ermöglicht. Das Material gibt im Wesentlichen vor, wie die Maschine verwendet wird, Letztere wiederum hat Einfluss darauf, wie das Glas geformt und verwendet wird. Um das gesamte Potenzial dieser Technologie evaluieren zu können, wurden mehrere drei Meter hohe Glaskonstruktionen entwickelt und gefertigt. Weiters wurde ein interaktives Lichtsystem entworfen und integriert, das sich die optische Transparenz im Zusammenspiel mit dem variablem Querschnitt über die gesamte Länge der Konstruktion zunutze macht und großformatige „interaktive Gemälde“ mit kaleidoskopischen Lichteffekten entstehen lässt. Diese großformatigen neuartigen Glaskonstruktionen werden erstmals während der Mailänder Designwoche im April 2017 präsentiert.

Credits

The Mediated Matter Group, MIT Media Lab
Leiterin: Prof. Neri Oxman
Projektleiter: Chikara Inamura
Projektteam: Michael Stern, Daniel Lizardo, Tal Achituv, Tomer Weller, Owen Trueblood, Nassia Inglessis, Girogia Franchin, James Weaver, und Peter Houk
Vorheriges Team: John Klein, Markus Kayser, und Shreya Dave
ProjektpartnerInnen: Andrew Magdanz, Susan Shapiro, David J. Benyosef, Mary Ann Babula, Forrest Whitcher, Robert Phillips, und Neils LaWhite
ProjektmitarbeiterInnen: Pentagram, Simpson Gumpertz & Heger, und Almost Perfect Glass

Foto: The Mediated Matter Group, MIT Media Lab

The Mediated Matter Group (US) beschäftigt sich mit von der Natur inspiriertem Design und vice versa mit der Wirkung von Design auf Natur. Wir forschen am Schnittpunkt von computerbasiertem Design, digitaler Herstellung, Materialwissenschaft und synthetischer Biologie und setzen dieses Wissen ein, um Design jeder Größenordnung, von der Mikro- bis zur Makroebene, zu kreieren. Wir entwickeln biologisch beeinflusste und gefertigte Design- und Herstellungstechniken sowie Technologien und Konstruktionen, die darauf abzielen, die Beziehung zwischen natürlicher und vom Menschen geschaffener Umwelt zu fördern. Unser Forschungsfeld, die sogenannte Materialökologie, integriert rechnergestützte Formfindungsstrategien mit biologisch inspirierter Fertigung. Leiterin der Mediated Matter Group ist die Architektin, Designerin und Dozentin am MIT Media Lab Neri Oxman.